CN102268516A - 高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺 - Google Patents

高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺，该工艺采用卧式连续脱碳退火涂层机组，钢带的厚度为0.35～0.65mm，钢带的运行速度控制在70～100m/min，连续脱碳退火炉内钢带的张力为1800～2200N，各炉段的温度控制为：预热/无氧化加热段炉温1000～1100℃，辐射管加热段炉温900～920℃，均热段炉温850～910℃，冷却段风机开度依次为25～99％，炉内压力为：入口25～30Pa、出口45～50Pa，炉内采用H2+N2保护气体，其中H2含量为25％～35％，保护气体的露点值为35±5℃，通入量350～420m3/h。采用本发明不仅能保证钢带平整，使钢带磁性能、磁时效等符合技术要求，提高成品合格率，减少废品量，还能保证生产顺行。

Description

高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺
技术领域
本发明属于脱碳退火技术，尤其涉及一种采用卧式连续脱碳退火涂层机组对高碳含量中低牌号无取向硅钢连续脱碳退火的工艺。
背景技术
中低牌号冷轧无取向硅钢成品C含量要求＜0.003％，因为，碳是极有害元素，它与铁形成间隙固溶体，使晶格发生严重畸变引起很大的内应力使磁性下降，P15增高，并产生严重磁时效。
因此要求作为冷轧原料的热轧钢卷C含量≤0.005％，以保证中低牌号冷轧无取向硅钢经冷轧后，在连续脱碳退火工序在常规生产工艺条件下将C含量降至要求的＜0.003％，以保证中低牌号冷轧无取向硅钢成品的磁性能。
实际生产中由于各种原因造成热轧钢卷中的C含量过高，大于0.005％，即高碳含量钢卷，冷轧后经连续脱碳退火工序在常规生产工艺条件脱碳不能将C含量降至＜0.003％的工艺要求，造成成品磁性下降，导致牌号合格率降低，影响磁性能轻微的形成降牌号，影响磁性能严重的形成废品，给生产经营造成困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种能将C含量＞0.005％的高碳含量热轧钢卷冷轧后经连续脱碳退火工序使C含量降至0.003％以下，同时能保证成品磁性能符合标准的连续脱碳退火工艺。
本发明的目的是这样实现的：该高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺采用卧式连续脱碳退火涂层机组，钢带的厚度为0.35～0.65mm，尤其适用于0.50mm的钢带，钢带的运行速度控制在70～100m/min，连续脱碳退火炉内钢带的张力为1800～2200N，各炉段的温度控制为：预热/无氧化加热段(PH/NOF)炉温1000～1100℃，辐射管加热段(RTF)炉温900～920℃，均热段(SF)炉温850～910℃，冷却段风机开度依次为25～99％，炉内压力为：入口25～30Pa、出口45～50Pa，炉内采用H2+N2保护气体，其中H2含量体积百分比为25％～35％，保护气体的露点值为35±5℃，保护气体通入量350～420m3/h。
本发明所述炉内保护气体通入位置为均热段两侧的炉墙。
本发明工艺设计理由：
钢卷在H2+N2混合气体(H2含量25～35％)及一定量的水蒸气条件下(露点35℃左右)快速加热到α-相区进行脱碳、再结晶。退火温度、退火时间、露点会直接影响脱碳、晶粒直径尺寸，气氛中含一定量的H2是为了保证带钢光亮。退火温度低，磁性能P15值高、磁感值高；退火温度高磁性能P15值低、磁感值低。
钢中的C在高温下扩散到表面与水蒸汽发生可逆反应：
Figure BSA00000144282100021
，PCO.PH2/PH2O＝K，K为脱碳反应平衡常数，PCO、PH2、PH2O分别为CO、H2、H2O的分压，PH2O/PH2比是由气氛中H2量和露点决定的，代表气氛的氧化性，在脱碳情况，PH2O/PH2比控制在弱氧化性气氛，CO随着炉气不断排出，使脱碳反应不断进行。
弱氧化脱碳气氛也会使带钢氧化，钢板表面形成的氧化膜阻碍脱碳反应，因此要控制退火温度、退火时间(机组速度)和炉内气氛(PH2OPH2比和露点)，使脱碳反应先于氧化反应进行，温度过高或过低、时间过长或过短、水蒸气过多或过少露点过高或过低都会影响脱碳效果，气氛中含一定量的H2是为了减轻钢板表面氧化，同时H2是还原气氛，在炉气中起还原作用。退火温度高会造成能源浪费，退火时间过长(机组速度低)会造成机组产能降低。
炉内张力的控制即能保证良好的板型，也可使磁性能P15值降低，炉内张力过大会造成磁性能P15值增高。
本发明脱碳退火工艺简单、合理，操作方便，采用连续脱碳退火涂层机组生产C含量＞0.005％的高碳含量钢卷时，经本发明工艺脱碳退火后，再通过涂层及干燥、固化，各牌号的成品磁性能均能够符合原牌号产品的企业标准，可有效避免因不能充分脱碳而造成磁性降低，导致生产管理降牌号或形成废品。采用本发明工艺不仅能保证钢带平整，使钢带磁性能、磁时效等符合技术要求，提高产品合格率和成材率，减少废品量，还能保证生产顺行。
附图说明
附图为本发明所述卧式连续脱碳退火涂层机组的示意图。
图中1为连续脱碳退火炉的预热/无氧化加热段(PH/NOF)，2为连续脱碳退火炉的辐射管加热段(RTF)，3为连续脱碳退火炉的均热段炉温(SF)，4为连续脱碳退火炉冷却段，5为涂层机，6为干燥炉。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺采用卧式连续脱碳退火涂层机组。C含量＞0.005％，厚度为0.50mm的冷轧钢卷依次经连续脱碳退火炉的预热/无氧化加热段(PH/NOF)1、连续脱碳退火炉的辐射管加热段(RTF)2、连续脱碳退火炉的均热段炉温(SF)3、连续脱碳退火炉冷却段4、涂层机5和干燥炉6，通过脱碳、再结晶退火、涂层及涂层干燥和固化后，成品的C含量＜0.003％，磁性能符合企业标准。表1为本发明实施例的脱碳退火工艺和成品性能。
表1本发明实施例脱碳退火工艺和成品性能
  实施例   1   2   3
  钢种牌号   50AW1000   50AW800   50AW600
  带钢规格   0.5×1050mm   0.5×1050mm   0.5×1050mm
  脱碳前C含量   80ppm   90ppm   100ppm
  机组速度   100m/min   90m/min   80m/min
  炉内张力   2000N   2000N   2000N
  PH/NOF炉温   1020℃   1050℃   1100℃
  RTF炉温   900℃   900℃   920℃
  SF炉温   850℃   870℃   910℃
  入口炉压   25Pa   25Pa   25Pa
  出口炉压   50Pa   50Pa   50Pa
  炉内保护气   H2+N2   H2+N2   H2+N2
  炉内H2含量   25％   25％   25％
  炉内露点值   37℃   36℃   35℃
  保护气通入点   SF两侧炉墙   SF两侧炉墙   SF两侧炉墙
  保护气通入量   400m3/h   400m3/h   400m3/h
  冷却风机开度   依次25～99％   依次25～99％   依次25～99％
  脱碳后〔C〕含量   24ppm   25ppm   27ppm
  成品性能铁损值   P1.5＝6.8w/kg   P1.5＝5.8w/kg   P1.5＝4.6w/kg
  成品性能磁感值   B5000＝1.71T   B5000＝1.7T   B5000＝1.65T

Claims (3)

1.一种高碳含量中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺，其特征在于采用卧式连续脱碳退火涂层机组，钢带的厚度为0.35～0.65mm，钢带的运行速度控制在70～100m/min，连续脱碳退火炉内钢带的张力为1800～2200N，各炉段的温度控制为：预热/无氧化加热段炉温1000～1100℃，辐射管加热段炉温900～920℃，均热段炉温850～910℃，冷却段风机开度依次为25～99％，炉内压力为：入口25～30Pa、出口45～50Pa，炉内采用H2+N2保护气体，其中H2含量体积百分比为25％～35％，保护气体的露点值为35±5℃，保护气体通入量350～420m3/h。
2.根据权利要求1所述的中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺，其特征在于所述炉内保护气体通入位置为均热段两侧的炉墙。
3.根据权利要求1所述的中低牌号冷轧无取向硅钢脱碳退火工艺，其特征在于所述钢带的厚度为0.50mm。
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